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公開番号2024142141
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-10
出願番号2023054166
出願日2023-03-29
発明の名称全固体電池
出願人太陽誘電株式会社
代理人個人
主分類H01M 10/0585 20100101AFI20241003BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】良好な電池動作と歩留まり向上とを両立させることができる全固体電池を提供する。
【解決手段】全固体電池は、固体電解質層と、前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質および繊維状の導電助剤を含む電極層と、を備え、前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径が2nm以上150nm未満であり、前記導電助剤が占める面積比率が0.5%以上5.0%以下であり、前記電極活物質が占める面積比率が28%以上80%未満であり、前記固体電解質層の厚みは、5μm以上20μm以下である。
【選択図】図2

特許請求の範囲【請求項１】
固体電解質層と、
前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質および繊維状の導電助剤を含む電極層と、を備え、
前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径が２ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であり、前記導電助剤が占める面積比率が０．５％以上５．０％以下であり、前記電極活物質が占める面積比率が２８％以上８０％未満であり、
前記固体電解質層の厚みは、５μｍ以上２０μｍ以下である、全固体電池。
続きを表示（約 190 文字）【請求項２】
前記導電助剤は、カーボン材料である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項３】
前記導電助剤は、カーボンナノチューブである、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項４】
前記固体電解質層は、酸化物である、請求項１に記載の全固体電池。
【請求項５】
前記導電助剤の全長は、５μｍ以上である、請求項１に記載の全固体電池。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、全固体電池に関する。
続きを表示（約 1,000 文字）【背景技術】
【０００２】
酸化物系固体電解質を用いた全固体電池は、有機系電解質、硫化物系固体電解質等で懸念される発火、有毒ガス発生等が起こらない安全な二次電池を提供可能な技術として期待されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２１－０３４２０２号公報
国際公開第２０１４／０４２０８３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、板状カーボンが用いられている。板状カーボンは、積層方向に対し平行になりやすく、積層方向（正極と負極との間）でのイオン伝導経路を阻害するおそれがある。また、導電助剤の体積比率が高く、容量に寄与しない導電助剤が多く含まれている。そのため、高容量が実現されないおそれがある。
【０００５】
特許文献２では、繊維状のカーボンが用いられている。しかしながら、特許文献２で用いられているＶＧＣＦは、繊維径が１５０ｎｍと比較的太く、成型時に固体電解質シートを突き破り、ショート不良となるおそれがある。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、良好な電池動作と歩留まり向上とを両立させることができる全固体電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る全固体電池は、固体電解質層と、前記固体電解質層の両方の主面上に設けられ、電極活物質および繊維状の導電助剤を含む電極層と、を備え、前記電極層の断面において、前記導電助剤の平均径が２ｎｍ以上１５０ｎｍ未満であり、前記導電助剤が占める面積比率が０．５％以上５．０％以下であり、前記電極活物質が占める面積比率が２８％以上８０％未満であり、前記固体電解質層の厚みは、５μｍ以上２０μｍ以下である。
【０００８】
上記全固体電池において、前記導電助剤は、カーボン材料であってもよい。
【０００９】
上記全固体電池において、前記導電助剤は、カーボンナノチューブであってもよい。
【００１０】
上記全固体電池において、前記固体電解質層は、酸化物であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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